國家電網(wǎng)招聘考試高頻考點(diǎn)繼電保護(hù):關(guān)于繼電保護(hù)的常見問題

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2023-08-26
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      1、繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的任務(wù)是什么?


  當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí),應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開,以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響,并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求(如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等)。


  反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況,并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同(例如有無經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號,以便值班人員進(jìn)行處理,或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。


      2、對繼電保護(hù)裝置的基本要求是什么?各個(gè)要求的內(nèi)容是什么?


  繼電保護(hù)裝置必須滿足:選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。


  選擇性,是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置應(yīng)該有選擇的切除故障,以保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行,使停電范圍盡量縮小。


  速動(dòng)性,是指繼電保護(hù)應(yīng)以允許的可能最快速度動(dòng)作于斷路器跳閘,以斷開故障或中止異常狀態(tài)的發(fā)展。


  靈敏性,是指繼電保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)故障的反映能力,即繼電保護(hù)裝置對被保護(hù)設(shè)備可能發(fā)生的故障和不正常運(yùn)行方式應(yīng)能靈敏地感受并反映。


  可靠性,是指發(fā)生了屬于它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí),它能可靠動(dòng)作,即不發(fā)生拒絕動(dòng)作;而在任何其他不屬于它動(dòng)作的情況下,可靠不動(dòng)作,即不發(fā)生誤動(dòng)。


       3、什么是主保護(hù),什么是后備保護(hù)?


  主保護(hù):滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求,能以最快速度有選擇的切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)。


  后備保護(hù):當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí),用以切除故障的保護(hù),包括近后備和遠(yuǎn)后備。


  遠(yuǎn)后備保護(hù):是當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí),由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。


  近后備保護(hù):是當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí),由本電力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)來實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù);當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí),由斷路器失靈保護(hù)來實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)。


      4、什么是輔助保護(hù),什么是異常保護(hù)?


  輔助保護(hù)為彌補(bǔ)主保護(hù)和后備保護(hù)性能的不足,或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)檢修退出時(shí)而增加的簡單保護(hù),該保護(hù)是一種起輔助作用的繼電保護(hù)裝置。


  異常運(yùn)行保護(hù):反應(yīng)被保護(hù)電力設(shè)備或線路異常運(yùn)行狀態(tài)的保護(hù)。


       5、什么是斷路器失靈保護(hù)?


  是指當(dāng)故障線路的保護(hù)動(dòng)作發(fā)出跳閘脈沖后,斷路器拒絕動(dòng)作時(shí),能夠以較短的時(shí)限切除同一發(fā)電廠或變電站內(nèi)其他有關(guān)的斷路器,以使停電范圍最小的一種后備保護(hù)。


       6、為什么220KV及以上系統(tǒng)要裝設(shè)斷路器失靈保護(hù),其作用是什么?


      220KV及以上的輸電線路一般輸送的功率大,輸送距離遠(yuǎn),為提高線路的輸送能力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性,往往采用分相斷路器和快速保護(hù)。


  由于斷路器存在操作失靈的可能性,當(dāng)線路發(fā)生故障而斷路器又拒動(dòng)時(shí),將給電網(wǎng)帶來很大威脅,故應(yīng)裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)裝置,有選擇地將失靈拒動(dòng)的斷路器所連接母線的斷路器斷開,以減少設(shè)備損壞,縮小停電范圍,提高安全穩(wěn)定性。


      7、什么是電力系統(tǒng)的振蕩?引起振蕩的原因一般有哪些?


  并列運(yùn)行的兩個(gè)系統(tǒng)或發(fā)電廠失去同步的現(xiàn)象稱為振蕩。


  引起振蕩的原因較多,多是由于切除故障時(shí)間過長而引起系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞,在聯(lián)系薄弱的系統(tǒng)中也可能由于誤操作、發(fā)電機(jī)失磁或故障跳閘、斷開某一線路或設(shè)備而造成振蕩。


      8、電力系統(tǒng)振蕩和短路的區(qū)別是什么?


  振蕩時(shí)系統(tǒng)各點(diǎn)的電壓和電流值均作往復(fù)擺動(dòng),而短路電流、電壓是突變的。振蕩時(shí)電流、電壓值變化速度較慢,而短路時(shí)電流、電壓值突然變化量很大。


  振蕩時(shí)系統(tǒng)任何一點(diǎn)電壓和電流之間的相位角都隨功角的變化而變化;而短路時(shí),電流和電壓之間的相位角是基本不變的。


      9、電力系統(tǒng)振蕩時(shí),對繼電保護(hù)裝置有哪些影響?哪些保護(hù)裝置不受影響?


  主要對電流繼電器和阻抗繼電器有影響。原理上不受振蕩影響的保護(hù)是差動(dòng)保護(hù)。


      10、何謂系統(tǒng)的最大、最小運(yùn)行方式?


  在繼電保護(hù)的整定計(jì)算中,一般都要考慮電力系統(tǒng)的最大最小運(yùn)行方式。


  最大運(yùn)行方式是指在被保護(hù)對象末端短路時(shí),系統(tǒng)的等值阻抗最小,通過保護(hù)裝置的短路電流為最大的運(yùn)行方式。


  最小的運(yùn)行方式是指在上述同樣短路情況下,系統(tǒng)等值阻抗最大,通過保護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。


      11、對距離保護(hù)的基本要求是什么?


  在被保護(hù)線路上發(fā)生直接短路時(shí),繼電器的測量阻抗應(yīng)正比于母線和短路點(diǎn)的距離;


  在正方向區(qū)外短路時(shí)不應(yīng)超越動(dòng)作;


  應(yīng)有明確的方向性;


  在區(qū)內(nèi)經(jīng)大過渡電阻短路時(shí)應(yīng)仍能動(dòng)作;


  在最小負(fù)荷阻抗下不動(dòng)作;


  能防止系統(tǒng)振蕩時(shí)的誤動(dòng)。


      12、什么是距離繼電器的極化量?


  除了距離測量電壓外,在構(gòu)成距離繼電器的動(dòng)作量時(shí),還必須通入另一特定的交流量作為參考量,以檢測當(dāng)故障發(fā)生在保護(hù)區(qū)內(nèi)外時(shí)Uph相位的倒換。這個(gè)參考交流量,一般稱之為距離繼電器的極化量。


      13、什么是阻抗方向繼電器?


  阻抗方向繼電器是指它不但能夠測量阻抗的大小,而且能夠判斷故障的方向。


      14、為什么有些距離保護(hù)的I、II段需經(jīng)振蕩閉鎖裝置,而第III段不經(jīng)振蕩閉鎖裝置?


  系統(tǒng)振蕩周期一般為0.15到1.5秒,受系統(tǒng)振蕩影響的某段阻抗繼電器的接點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)將閉合一次又返回一次,如果閉合的時(shí)間大于該段距離保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間,則該段將因系統(tǒng)振蕩而誤動(dòng),而距離保護(hù)第I和II段的動(dòng)作時(shí)間一般較短,躲不過振蕩周期,故需經(jīng)振蕩閉鎖裝置,而距離III段的動(dòng)作時(shí)間一般都大于振蕩周期,故可不經(jīng)振蕩閉鎖裝置。


      15、重合閘的啟動(dòng)方式有幾種?


  兩種:斷路器控制開關(guān)與斷路器位置不對應(yīng)啟動(dòng)方式,保護(hù)啟動(dòng)方式。




   

      16、什么是重合閘后加速?


  當(dāng)線路發(fā)生故障后,保護(hù)有選擇性地動(dòng)作切除故障,重合閘進(jìn)行一次重合以恢復(fù)供電,如重合于永久性故障時(shí),保護(hù)裝置即不帶時(shí)延無選擇性動(dòng)作斷開斷路器,這種方式稱為重合閘后加速。


      17、為什么架空線路裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置,而電纜線路不裝設(shè)重合閘裝置?


  自動(dòng)重合閘是為了避免瞬時(shí)性故障造成線路停電而設(shè)置的,對于架空線路有很多故障是屬于瞬時(shí)性故障(如鳥害、雷擊、污染),這些故障在決大數(shù)情下,當(dāng)跳開斷路器后便可隨即消失,裝設(shè)重合閘的效果是非常顯著的。


  電纜線路由于埋入地下,故障多屬于永久性的,重合閘的效果不大,所以就不裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。


      18、何謂復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)?


  復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù),指在過電流保護(hù)的基礎(chǔ)上,加入由一個(gè)負(fù)序電壓繼電器和一個(gè)接在相間電壓上的低電壓繼電器組成的復(fù)合電壓起動(dòng)元件構(gòu)成的保護(hù)。只有在電流測量元件及電壓起動(dòng)元件均動(dòng)作時(shí),保護(hù)裝置才能動(dòng)作于跳閘。


      19、電力變壓器的瓦斯保護(hù)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?


  優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,動(dòng)作迅速,靈敏度高,能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)各種相間短路和匝間短路的匝數(shù)很少時(shí),故障回路的電流雖很大,可能造成嚴(yán)重過熱,但引出線外部相電流的變化可能很小,各種反應(yīng)電流量的保護(hù)都難以動(dòng)作,瓦斯保護(hù)對于切除這類故障有其特殊的優(yōu)越性。


  缺點(diǎn):不能反應(yīng)變壓器油箱外部的故障,如套管及引出線故障。因此,變壓器不能用它作為唯一的主保護(hù)。


      20、變壓器差動(dòng)保護(hù)與瓦斯保護(hù)各保護(hù)何種故障?能否相互代替?


  變壓器的差動(dòng)保護(hù)是防御變壓器繞組和引出線的相間短路,以及變壓器的大接地電流系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的接地故障的保護(hù)。


  瓦斯保護(hù)是防御變壓器油箱內(nèi)部各種故障和油面降低的保護(hù),特別是它對于變壓器繞組的匝間短路具有顯著的優(yōu)點(diǎn),但不能反應(yīng)油箱外部的故障,故兩者不能互相代替。


      21、變壓器勵(lì)磁涌流有哪些特點(diǎn)?目前差動(dòng)保護(hù)中防止勵(lì)磁涌流影響的方法有哪些?


  特點(diǎn)如下:包含有很大的非周期分量,往往使涌流偏于時(shí)間軸的一側(cè);包含有大量的高次諧波分量,并以二次諧波為主;勵(lì)磁涌流波形出線間斷。


  防止勵(lì)磁涌流影響的方法:鑒別短路電流和勵(lì)磁涌流波形的區(qū)別,要求間斷角60-65度;利用二次諧波制動(dòng);利用波形對稱原理。


      22、母差保護(hù)為什么要設(shè)置電壓閉鎖?3/2接線又不需要電壓閉鎖?


  由于雙母線接線方式下,母差保護(hù)動(dòng)作,將導(dǎo)致整條母線送電的設(shè)備全部停電,影響范圍廣。為防止由于母差保護(hù)回路故障導(dǎo)致的誤動(dòng),故通過檢測母線電壓來協(xié)助判斷故障,以保證保護(hù)動(dòng)作的可靠性,但增加了保護(hù)拒動(dòng)的可能。


  而3/2接線方式單條母線故障,不影響設(shè)備的送電,故3/2接線方式以防止母差保護(hù)拒動(dòng)為主,取消電壓閉鎖。


      23、發(fā)電機(jī)為什么要裝設(shè)負(fù)序電流保護(hù)?


  電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或者三相不對稱運(yùn)行時(shí),發(fā)電機(jī)定子繞組中就有負(fù)序電流這個(gè)電流在發(fā)電機(jī)氣隙中產(chǎn)生反向磁場,相對于轉(zhuǎn)子為兩倍同步轉(zhuǎn)速。因此在轉(zhuǎn)子部件中出現(xiàn)倍頻電流,該電流使得轉(zhuǎn)子上電流密度很大的某些部位造成轉(zhuǎn)子局部灼傷嚴(yán)重時(shí)可能使護(hù)環(huán)受熱松脫,使發(fā)電機(jī)造成重大損壞。


  另外100Hz的交變電磁力矩,將作用在轉(zhuǎn)子大軸和定子機(jī)座上,引起頻率為100Hz的振動(dòng)。為了防止上述危害發(fā)電機(jī)的問題發(fā)生,必須設(shè)置負(fù)序電流保護(hù)。


      24、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路為什么要裝設(shè)一點(diǎn)接地和兩點(diǎn)接地保護(hù)?


  發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地,雖不會(huì)形成故障電流通路,從而給發(fā)電機(jī)造成直接危害,但要考慮第二點(diǎn)接地的可能性,所以由一點(diǎn)接地保護(hù)發(fā)出信號,以便加強(qiáng)檢查、監(jiān)視。


  當(dāng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路發(fā)生兩點(diǎn)接地故障時(shí),由于故障點(diǎn)流過相當(dāng)大的故障電流而燒傷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本體,由于部分繞組被短接,勵(lì)磁繞組中電流增加,可能因過熱而燒傷,由于部分繞組被短接,使氣隙磁通失去平衡,從而引起機(jī)組震動(dòng),汽輪機(jī)還可能使軸系和汽輪機(jī)磁化。


  所以在一點(diǎn)接地后要投入兩點(diǎn)接地保護(hù),以便發(fā)生兩點(diǎn)接地時(shí)經(jīng)延時(shí)后動(dòng)作停機(jī)。


      25、什么叫對稱分量法?


  由于三相電氣量系統(tǒng)是同頻率按120度電角布置的對稱旋轉(zhuǎn)矢量,當(dāng)發(fā)生不對稱時(shí),可以將一組不對稱的三相系統(tǒng)分解為三組對稱的正序、負(fù)序、零序三相系統(tǒng);反之,將三組對稱的正序、負(fù)序、零序三相系統(tǒng)也可合成一組不對稱三相系統(tǒng)。這種分析計(jì)算方法叫對稱分量法。


      26、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)線路發(fā)生單相金屬性接地時(shí),電網(wǎng)電流、電壓有哪些特點(diǎn)?


  故障相對地電壓為零,非故障相對地電壓升高為線電壓;


  發(fā)生單相接地時(shí),全系統(tǒng)都將出現(xiàn)零序電壓;


  非故障線路保護(hù)安裝處零序電流為本線路對地電容電流,故障線路保護(hù)安裝處零序電流為所有非故障元件對地電容電流總和;


  非故障線路保護(hù)安裝處電容性無功功率的實(shí)際方向?yàn)橛赡妇€到線路,故障線路保護(hù)安裝處電容性無功功率的實(shí)際方向?yàn)橛删€路到母線。


      27、大接地電流系統(tǒng)中發(fā)生接地短路時(shí),零序電流的分布與什么有關(guān)?


  零序電流的分布,只與系統(tǒng)的零序網(wǎng)絡(luò)有關(guān),與電源的數(shù)目無關(guān)。當(dāng)增加或減小中性點(diǎn)接地的變壓器的臺數(shù)時(shí),系統(tǒng)零序網(wǎng)絡(luò)將發(fā)生變化,從而改變零序電流的分布。


      28、什么情況下單相接地故障電流大于三相短路電流?


  故障點(diǎn)零序綜合阻抗小于正序綜合阻抗時(shí),單相接地故障電流大于三相短路電流。


      29、什么情況下兩相接地故障的零序電流大于單相接地故障的零序電流?


  故障點(diǎn)零序綜合阻抗小于正序綜合阻抗時(shí),兩相接地故障的零序電流大于單相接地故障的零序電流。


      30、電流互感器為什么不允許二次開路運(yùn)行?


  運(yùn)行中的電流互感器出現(xiàn)二次回路開路時(shí),二次電流變?yōu)榱?,其去磁作用消失,此時(shí)一次電流將全部用于勵(lì)磁,在二次繞組中感應(yīng)出很高的電動(dòng)勢,其峰值可達(dá)幾千伏,嚴(yán)重威脅人身和設(shè)備的安全。再者,一次繞組產(chǎn)生的磁化力使鐵芯驟然飽和,有功損耗增大,會(huì)造成鐵芯過熱,甚至可能燒壞電流互感器。因此在運(yùn)行中電流互感器的二次回路不允許開路。

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